冲洗改良盐碱土

李慧萍

(肇源县水务局，黑龙江肇源166500)

1 概况

盐碱土在世界的分布涉及五大洲近百个国家和地区。据联合国教科文组织和粮农组织不完全统计，全世界盐渍土面积约为9.5亿hm2，而且还在呈增长趋势。我国盐碱地总面积大约为9 913万hm2，主要分布于5个大区的23个省、市、自治区的平原，包括滨海盐碱土区和干旱盐碱土区以及东北盐碱土［1］。

东北盐碱土区系指东北平原及其周围的低丘和阶地，主要包括东部三江平原、北部平原、南部平原的北部及大兴安岭西麓狭长地带的黑土区，以及内蒙古自治区东北部的栗土区。盐碱地面积约有200余万公顷。本区地形平坦，境内有较大的河流，形成广大的冲积平原。主要分布着苏打盐土和碱土，盐分组成以碳酸盐为主。这种土壤因其物理性质不良，不适宜种植旱作物。

大庆及周边地区属于松嫩低平原，潜水位过高是大庆及其周边地区土地盐碱化与形成次生盐碱化的根本原因。大庆石油开采填注深层承压水，不仅出现深层地下水大漏斗，还助长了浅层水位持续提高，形成加剧土壤盐碱化和严重破坏地质环境的双重危害。

近年来，世界各国均高度重视盐碱地改良、开发利用以及土地保护措施。盐碱土改良利用不但可以增加产量、缓解粮食危机，而且可改善生态环境，提高人们的生活质量。

2 冲洗原理

土壤内所含的盐分有时形成固体结晶(往往聚集在土壤表层)，有时存在于土壤水中形成含盐溶液。由于土壤中盐分存在的形式不同，因而其排除的难易也就不同。排除土壤盐分的措施通常是采用冲洗的方式。冲洗的目的在于将土壤中所存在的各种状态的盐分溶解，使其形成容易移动的自由溶液，井自土壤中排出。冲洗水的排除往往采用向下冲洗的方式，随着冲洗水的下渗将溶解于水中的盐分带至深层土壤，或经由排水沟中排除，这是最常用、最有效的措施;有时也采用明水排盐的方式，使盐分溶解在地表水层中，然后自地表排走，这种方式适用于表层含盐量大和表土透水性极弱的情况。除冲洗外，还有表层刮盐的方式，即自土壤表层刮去比较集中的盐分，但这种方式只有在土壤表面形成盐结皮时方可采用［2］。

3 冲洗脱盐标准

冲洗以后应该使一定土层土壤中的含盐量降低到一定限度以下，以满足作物正常生长的要求。土壤中的这种最低允许含盐限度，通常称为冲洗脱盐标准。冲洗脱盐标准是随着作物的种类及其耐盐能力、土壤性质、土壤中的盐分组成情况等条件而异。对于不同的作物、不同类型的盐碱土各有其不同的冲洗脱盐标准。表1列举了我国各地所试验的主要作物耐盐能力，以供设计冲洗脱盐标准时参考。

表1 主要作物的耐盐标准

冲洗以后不仅使土壤中含盐量降低到一定限度以下，而且应该使脱盐的土层有一定深度。冲洗时所要求的脱盐土层，即计划冲洗的土层。计划冲洗土层的深度一方面应满足作物生长的需要，同时也要防止土壤的再度返盐。在作物根系活动层较深或气候干燥的地区，应采用较深的计划冲洗层;反之，可以采用较浅的计划深度。一般在旱作地区的计划冲洗层深度多采用1.0 m，在地下水出流条件较差，或土壤质地黏重的情况下，在冲洗的第一年也可以采用0.6 m，这样，可以避免采用过大的冲洗定额，从而减轻排水任务和冲洗时间。

4 冲洗时土壤的脱盐过程

由于土壤中水分的存在形式不同，土壤盐溶液排除的难易也各不相同。土壤中的毛细管水在一定条件下比较容易移动，所以冲洗其含盐溶液也容易自土壤中排除。但吸着水和薄膜水等与土壤颗粒间的吸附力大，移动很困难，所以其盐溶液也就不容易排除。为了使计划冲洗土层有效地脱盐，冲洗时首先使土壤中各种形态的盐分都转化为毛管水和重力水溶液状态，然后从计划冲洗土层中排走。第一次冲洗灌水应先使计划洗土层达到最大持水量，将固体状态的盐分溶解，并使在微孔和束缚溶液中的盐分向毛管溶液扩散，同时也将原有毛管盐溶液冲淡，然后再加水冲洗;此时土壤含水量超过最大持水量，形成重力水，并带着所溶解的盐分一起排至计划冲洗层之外。这样，就可以得到较好的冲洗效果。如果第一次灌水量过大，使计划冲洗层土壤含水量超过最大保水量，冲洗水很快向土壤深层移动，土壤中的盐分和微孔溶液中的盐分就来不及溶解和向冲洗水扩散，排挤到下层土壤的冲洗水的含盐量也就较小，因而冲洗脱盐的效果不好。

根据同样理由，在整个冲洗过程中，每次冲洗水量不宜过大，且每经一次冲洗灌水后都必须经过一定的时间间隔，等到土壤中的盐分有足够溶解并使吸着水、薄膜水中的盐溶液向毛管水扩散后，再进行第二次冲洗，这样才能获得较好的效果。

在冲洗过程中，由于土壤中的盐溶液浓度(盐分)逐渐减小，冲洗效率也就逐渐降低，这是因为每次冲洗时，随自由溶液排出的盐分只是上一次冲洗后土壤中所剩余的含盐量的一部分。所以冲洗的次数增多，土壤中的含盐量则逐渐减少，相对地脱盐效率也逐渐降低，详见图1。

图1 冲洗次数与脱盐效率关系图

冲洗效率与土壤性质有密切关系。土壤越黏重、土粒越细、微孔越多，则吸着溶液占全部含盐溶液的比重和含盐溶液所受吸着力越大，盐分向自由溶液扩散速度也越慢，盐分也不易排出，因此脱盐效率就越低。根据宁夏回族自治区银川盐土改良试验站的资料，在同样冲洗条件下，不同的土质对脱盐率有不同的影响，见表2。即使同一个土壤剖面中，由于各层土壤的性质不同，冲洗脱盐的效果也不相同，在冲洗以后各土层含盐量往往有较大差异。

表2 不同土质的冲洗脱盐情况

5 冲洗季节

冲洗应在地下水位较低、蒸发量较小、田间工作较少、劳动力充裕、用水不紧张及非冰冻的时期进行，并应尽量利用降雨水、洪汛水及凝结水。在确定冲洗季节时还要考虑含盐成分对温度的要求，因为土壤含盐成分不同，达到一定溶解度所要求的温度也不同。但在一般情况下，往往不能同时满足上述所有要求，则需要结合当地具体条件加以分析确定。根据现有资料，在华北、西北及沿海地区最适宜的冲洗季节，通常以晚秋初冬非冰冻期为主，早春为辅。在以硫酸盐为主的盐碱土地区，由于当地10月至次年6月均为冰冻期，而夏季温度高，硫酸盐溶解度大，且为洪水期，水量充裕，也可在夏季进行冲洗。

经过改良的盐碱地区，农业生产条件和自然面貌都有了显著变化，产量逐年提高。但应注意水利措施有时在改良盐碱土中占有主要地位，但在任何情况下都不能忽视与农业技术措施的配合。实践证明，单纯采用水利措施，忽视冲洗后的耕耙、松土、施肥以及密植等农业技术措施，将会招致土壤再度返盐，不能达到根本改良土壤的目的。

［1］王树峰，田迪，等.大庆及周边地区以潜水种稻治盐碱地策略［C］//第三届全国农业环境科学学术研讨会论文集.天津:中国农业生态环境保护协会，农业部环境保护科研监测所，2009:424－429.

［2］武汉水利电力学院农田水利教研组.农田水利学［M］.北京:中国工业出版社，1961.